UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ I ŚRODOWISKA

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA

Zakład Technologii Wody, Ścieków i Odpadów

Ćwiczenia laboratoryjne

z ODNOWY WODY

DECHLORACJA ŚCIEKÓW

Wykonali :

Marta Żukowska

Sławomir Ławniczak

Adam Pluta

1. PODSTAWY TEORETYCZNE

Bardzo często jest wymagana końcowa dechloracja ścieków. Do tego celu stosuje się:

• gazowy dwutlenek siarki

• siarczyn sodowy

• pirosiarczyn sodowy

• węgiel aktywny

W wyniku dawkowania gazowego dwutlenku siarki do chlorowanych ścieków przebiegają następujące reakcje:

SO₂ + H₂O → H₂SO₄ + HOCl → H₂SO₄ + HCl

NH₂Cl + H₂SO₃ + H₂O → NH₄HSO_4­ + HCl

Do zredukowania 1g chloru potrzeba ok. 0,9g. Dobre rezultaty osiąga się stosując siarczyn sodowy:

Na₂SO₃ + Cl₂ + H₂O → Na₂SO₄ + 2HCl

Do zredukowania 1 g chloru potrzeba stechiometrycznie ok. 1,775g czystego związku. Czas reakcji dla obu reduktorów wynosi kilka sekund. W wyniku dechloracji powstają pewne ilości kwasów, które zmniejszają zasadowość ścieków.

W przypadku dwutlenku siarki redukcja 1g chloru powoduje zmniejszenie zasadowości o 1,2g CaCO₃, a stosowanie siarczynu sodowego o ok.0,7g CaCO₃/1g Cl₂.

W wyniku dechloracji wytwarza się dwutlenek węgla agresywny. Wymagany czas kontaktu ścieków z węglem powinien wynosić ok. 600s. Wysokość złoża węglowego powinna mieścić się w granicach 0,4-1,2m.

2. CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest przeprowadzenie końcowej dechloracji ścieków.

3.WYKONANIE ĆWICZENIA

1. Oznaczenie ilości chloru w ściekach surowych.

Do kolby wlaliśmy odmierzone 100 ml badanych ścieków. Następnie dodaliśmy 5ml kwasu octowego (CH₃COOH) oraz 10ml 10% KJ (spowodowało to wydzielenie się jodu). Kolbę zamknęliśmy korkiem i wstawiliśmy na ok. 5 minut do ciemnego miejsca. Po upływie wskazanego czasu miareczkowaliśmy 0,01m tiosiarczanem sodu do jasnosłomkowego koloru. Następnie dodaliśmy skrobi, która zabarwiła całość na niebiesko, po czym znowu miareczkowaliśmy tiosiarczanem sodu do odbarwienia. W tej próbie zeszło nam 4,7 oraz 3,6 tiosiarczanu sodu.

Ilość chloru obliczamy ze wzoru:

x=

gdzie:

x- ilość chloru

a- ilość ml tiosiarczanu sodu zużytego podczas miareczkowania

f- ilość chloru odpowiadającego 1 [cm³] tiosiarczanu sodu=0,355 dla 0,01 M tiosiarczanu sodu

x=
=16,68

x=

x_śr=14,73

Dawka =7,36

2. Ustalenie dawki Na₂SO₃.

Do zredukowania 1g Cl₂ potrzeba 1,775g Na₂SO₃. Musimy, zatem obliczyć ile potrzeba Na­₂SO₃ do zredukowania 0,00736 Cl₂.

1g Cl₂ - 1,775g Na₂SO₃

0,00736g Cl₂ - y₁

y₁=

W roztworze 1% Na₂SO₃ dawka będzie:

1g Na₂SO₃ - 100g r-ru

0,013604g Na₂SO₃ - y₂ r-ru

3. Wykonanie testu naczyniowego.

W celu wykonania testu naczyniowego przygotowaliśmy 5 kolb, do których wlaliśmy po 0,5 dm³ próbek ścieków. Następnie dodawaliśmy wyliczone dawki (na podstawie zawartości chloru w próbie ze ściekami surowymi) siarczynu sodowego.

0,6D=0,6 · 1,3=0,78 cm³

0,8D=0,8n · 1,3=1,04 cm³

1D=1 · 1,3=1,3cm³

1,2D=1,2 · 1,3=1,56 cm³

1,5D=1,5 · 1,3=1,95 cm³

Próbki zostały dokładnie wymieszane przez czas ok. 10 minut.

Następnie oznaczyliśmy chlor pozostały metodą wyżej opisaną oraz pH.

4. ZESTAWIENIE WYNIKÓW

Oznaczenie	Ścieki surowe	Ścieki po zastosowaniu Na2SO3
				0,6 D	0,8 D	1 D	1,2 D	1,5 D
				mg/dm^3	mg/dm^3	mg/dm^3	mg/dm^3	mg/dm^3
pH	7,6	7,6	7,5	7,5	7,5	7,5
chlor pozostały	14,73	12,42	8,16	7,45	6,03	4,61

5. WNIOSKI

Na podstawie przeprowadzonych oznaczeń możemy stwierdzić, że dla badanych ścieków optymalną dawką Na₂SO₃ jest dawka 1,5 D, ponieważ po jej dodaniu pozostała najmniejsza ilość chloru. Zauważyliśmy również że wraz ze wzrostem dawki Na₂SO₃ zmniejszała się wartość pH (gdyż wytworzyły się kwasy, które zredukowały zasadowość).W ściekach chlorowanych po dodaniu Na₂SO₃ przebiegła w kilka sekund następująca reakcja:

Na₂SO₃ + Cl₂ + H₂O → Na₂SO₄ + 2HCl

---